JP5898928B2

JP5898928B2 - 吸排気弁

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Publication number: JP5898928B2
Application number: JP2011254866A
Authority: JP
Inventors: 谷田貝　洋臣; 洋臣谷田貝
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: JP2013108577A

Description

本発明は、給水配管に装備される吸排気弁に関する。

下記の特許文献１は給水配管に装備される吸排気弁を開示している。
この吸排気弁は、給水配管の頂部に設けられ、給水時には給水配管内の空気を外部に排気するとともに給水配管内の水が外部に漏出するのを防止し、水抜き時には外部から給水配管内に空気を導入してスムーズに水抜きを行うように構成されている。

この種の吸排気弁は、水の漏出を防止するためのフロート弁を備えている。このフロート弁は水より比重の小さい材料で形成されており、弁本体に形成された弁室内に上下に変位可能に収容されている。弁室内の水位が上昇すると、フロート弁は上昇し、吸排気口に連通する弁口の周囲のテーパー状のシートに当接して当該弁口を閉塞する。なお、弁口のシール性を向上するべく、シートをゴム等の弾性材料で形成し、フロート弁によってシートを若干圧縮した状態で弁口を閉塞するようにしたものもある。

弁室内の水位が低下すると、フロート弁は弁口から離れて下降し、弁室の下方に設けられた弁座に着座する。なお、フロート弁が着座する弁座には排水溝が設けられており、弁室内の水はこの排水溝を介して給水配管内に排水される。これにより吸排気孔から外気が弁室を介して給水配管内に取り込まれ、この外気が給水配管内に流入して給水配管内の水が外部に排水される。

実開昭５５−２２５９２号公報

一般的に水が凍結すると９％程度の体積膨張がおこり、密閉空間の場合、体積膨張した水の圧力によって最も強度の弱い箇所が破壊される。そこで、そのような問題の解決を図った吸排気弁が提案されている。

図１０は、この種の吸排気弁の一例を示す断面図である。
吸排気弁１は弁本体１０を有し、弁本体１０には給排水口１２とこれに連通する弁室１３が形成されている。給排水口１２と弁室１３の間にはテーパー状の弁座１４が設けられ、弁室１３内には球状のフロート弁２０が配置される。

このフロート弁２０はポリプロピレン（ＰＰ）等の比重が０．８程度のプラスチック材で形成され、弁室１３内に給水されると水に浮き、給水されないときには弁座１４上に着座する。弁本体１０の上部には外ねじ部１８が設けられ、蓋部材４０が螺合される。蓋部材４０には弁室１３に連通するとともに外気に開放された吸排気孔４２が形成されている。

弁室１３の上部にはシートユニット３０が上下に摺動自在に挿入される。シートユニット３０はフロート弁２０と対向する位置にシート部材３２を有している。このシート部材３２はゴム等の弾性材料で形成される環状のシール部材であって、フロート弁２０と当接する位置にフロート弁接触部３４が形成されている。なお、シートユニット３０の外周部には、弁本体１０の内周面との間の隙間をシールするＯリング３６が装着されている。

蓋部材４０は弁本体１０の外ねじ部１８に螺合する内ねじ部４４を有する。蓋部材４０とシートユニット３０の間にはコイルバネ５０が配設される。コイルバネ５０は大きなバネ定数を有し、シートユニット３０を設定された圧力でフロート弁２０側へ押圧する。

この吸排気弁１を組立てる際には、蓋部材４０を適当な工具で把持して蓋部材４０の内ねじ部４４を弁本体１０の外ねじ部１８にねじ込む工程が必要となる。この工程は、蓋部材４０でコイルバネ５０を圧縮しつつ行うが、コイルバネ５０のバネ定数が大きいので、このねじ込みに要するトルクも大きくなり、組立性が良くないとともに、蓋部材４０が傾いてねじのカジリ等の不具合が生じやすい。また、コイルバネ５０の下端部５２とシートユニット３０の上面、及びコイルバネ５０の上端部５４と蓋部材４０の頂壁の内面が相対的に回転しながらこすれあうので金属の切粉等が生じやすい。この切粉が吸排気弁１内に存在すると、吸排気弁１の動作不良の原因となる。
そこで、本発明の目的は、上述した問題を解決する吸排気弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の吸排気弁は、給水配管に設けられ、給水時には前記給水配管内の空気を外部に排気するとともに前記給水配管内の水が外部に漏出するのを防止し、水抜き時には外部から前記給水配管内に空気を導入して水抜きを行う吸排気弁であって、弁室及びその下端部に設けられる給排水口を有する弁本体と、前記弁室内に配置されるフロート弁と、前記弁本体内に上下に摺動自在に挿入されて前記フロート弁と離接するシートユニットと、前記弁本体の上部に螺着される蓋部材と、該蓋部材と前記シートユニットとの間に配設されるとともに前記シートユニットを下方に付勢するバネと、前記蓋部材と前記バネとの間に上下に移動自在に配設されるバネ受け部材とを備え、前記バネ受け部材は、前記蓋部材に形成される貫通穴に摺動自在に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする。

なお、前記蓋部材は、前記貫通穴を挟んで複数の有底穴をさらに備えるものとすることができる。

本発明の吸排気弁は、組立工程において、蓋部材にバネ力が作用しない状態で蓋部材を弁本体に螺着することができる。これにより、バネが蓋部材やシートユニットと摺接することによる切粉等の発生を防止し、吸排気弁の動作不良や組立時のねじのカジリ等を回避することができる。

また、バネ受け部材が、蓋部材に形成される貫通穴に摺動自在に嵌合する嵌合部を有する場合には、バネ受け部材の位置ずれを防いでバネが傾くのを防ぐことができるので、信頼性が向上する。

本発明の第１実施例の全体構成を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図。本発明の第１実施例の分解状態を示す断面図。本発明の第１実施例の作用の説明図。本発明の第１実施例の組立工程の説明図。本発明の第１実施例の組立工程の説明図。本発明の第１実施例の組立工程の説明図。本発明の第２実施例の組立工程の説明図。本発明の第２実施例の組立工程の説明図。本発明の第２実施例の組立工程の説明図。従来の吸排気弁の断面図。

図１は本発明の第１実施例の全体構成を示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図、図２は図１の吸排気弁の分解状態を示す断面図である。
吸排気弁１００は、筒状の弁本体１１０を備える。弁本体１１０は、スパナを係合するための六角面１１１と、下端部に設けられた給排水口１１２と、給排水口１１２に連通する弁室１１３とを有している。給排水口１１２は外周部に配管を取り付けるためのねじ部１１２ａを有する。給排水口１１２と弁室１１３の間にはテーパー状の弁座１１４が形成され、弁座１１４には排水溝１１６が設けられている。弁室１１３内にはフロート弁１２０が収容される。フロート弁１２０の上方において、シートユニット１３０が弁本体１１０内に上下に摺動自在に挿入されている。なお、シートユニット１３０の外周部には、弁本体１０の内周面との間の隙間をシールするＯリング１３６が装着されている。シートユニット1３０はフロート弁1２０と対向する位置にシート部材1３２を有している。このシート部材1３２はゴム等の弾性材料で形成される環状のシール部材であって、フロート弁1２０と当接する位置にフロート弁接触部1３４が形成されている。

弁本体１１０の上部には天井付きの筒状の蓋部材１４０が着脱自在に螺着される。蓋部材１４０は、側壁に吸排気孔１４２を有するとともに、頂壁の中央部に貫通穴１４６を有する。また、貫通穴１４６の左右両側には後述する回転操作用工具のピンを挿入する有底穴１４８が形成されている。そして、蓋部材１４０の頂壁とシートユニット１３０の間にシートユニット１３０を下方に付勢するコイルバネ１５０が設けられ、コイルバネ１５０の上端部１５４と蓋部材１４０の頂壁との間には皿状のバネ受け部材１６０が上下に移動自在に挿入される。バネ受け部材１６０の下面には、コイルバネ１５０の上端部１５４が嵌合するバネ嵌合部１６２が設けられている。コイルバネ１５０の下端部１５２はシートユニット１３０に形成された凹部１３８に嵌合している。

この吸排気弁１００において、内部の水が凍結して体積が膨張したときには、図３に示すように、フロート弁１２０とともにシートユニット１３０がコイルバネ１５０に抗して押し上げられて距離Ｌ_１だけ上昇する。この作用により、体積膨張した水が各部品に与える応力が緩和されるので、吸排気弁１００の破損が防止される。水の凍結が解消すると、シートユニット１３０は、図１に示す定常位置に復帰する。

図４乃至図６は吸排気弁１００の組立工程を示す説明図である。
図４は吸排気弁１００の組立工程の最初の工程を示す。
組立てには、２種類の工具を使用する。押圧操作用工具２００は、プレス機等に装着されて上下動する工具であって、押圧棒２１０を備える。回転操作用工具２３０は、蓋部材１４０を回転させる工具であって、貫通穴２３２と２本の植込みピン２３４を備える。

図４は、回転操作用工具２３０を蓋部材１４０の頂部に嵌装させた状態を示し、回転操作用工具２３０の各植込みピン２３４を蓋部材１４０の有底穴１４８に挿入した状態を示す。この状態では、蓋部材１４０の内ねじ部１４４と弁本体１１０の外ねじ部１１８は未だ螺合されてはいない。

図５は、押圧操作用工具２００を下降させて押圧棒２１０を回転操作用工具２３０の貫通穴２３２と蓋部材１４０の貫通穴１４６を介して蓋部材１４０内に挿入してバネ受け部材１６０を下方へ押圧した状態を示す。コイルバネ１５０はバネ受け部材１６０を介して押圧操作用工具２００の押圧棒２１０により圧縮され、バネ受け部材１６０は蓋部材１４０の頂壁から離間する。

図６は、図５の状態を保ったままで回転操作用工具２３０を回転駆動させて、蓋部材１４０の内ねじ部１４４を弁本体１１０の外ねじ部１１８にねじ込む工程を示す。コイルバネ１５０がバネ受け部材１６０を介して圧縮されてバネ受け部材１６０が蓋部材１４０の頂壁から離間しているので、蓋部材１４０にバネ力が作用せず、バネ受け部材１６０が蓋部材１４０に対して摺動することもない。よって、蓋部材１４０を弁本体１１０に対して傾かずにかつスムーズにねじ込むことができる。また、コイルバネ１５０は、このねじ込み作業中に回転しないので、コイルバネ１５０がシートユニット１３０に対して摺動することもない。したがって、切粉の発生を防止することができ、切粉に起因する吸排気弁１００の動作不良を防止することができる。

また、本実施例では、蓋部材１４０を回転させるための回転操作用工具２３０を蓋部材１４０に対して上下方向に装脱可能に形成するとともに、押圧操作用工具２００を蓋部材１４０の上方から蓋部材１４０の内部に挿入するように構成しているので、回転操作用工具２００と押圧操作用工具２００を吸排気弁１００に対して一方向に接離させることができるため、作業性が良好である。

次に、本発明の第２実施例を説明する。図７乃至図９は第２実施例の吸排気弁１００’の組立工程を示す説明図である。なお、本実施例において、第１実施例と対応する部分には同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。

本実施例では、バネ受け部材１６０’が上方に向けて突出した位置決め用の嵌合部１６４を有している。この嵌合部１６４は、蓋部材１４０の貫通穴１４６に対して上下に摺動自在かつ挿脱自在に嵌合するように形成されている。本実施例のその他の構成は第１実施例と同じである。

図７に示す状態から押圧操作用工具２００の押圧棒２１０を回転操作用工具２３０の貫通穴２３２及び蓋部材１４０の貫通穴１４６を介して蓋部材１４０の内部に挿入し、図８に示すようにバネ受け部材１６０’を下方に押圧して蓋部材１４０の頂壁の内面から離間させる。

この状態で蓋部材１４０を弁本体１１０に螺着すると、図９に示すように、バネ受け部材１６０’の嵌合部１６４が貫通穴１４６に入り込む。この状態において、バネ受け部材１６０は蓋部材１４０に対して径方向に規制される。また、コイルバネ１５４の上端部１５４はバネ受け部材１６０のバネ嵌合部１６２に嵌合して径方向に規制されている。したがって、コイルバネ１５４が傾くことがなく、動作不良を防いで信頼性を向上することができる。なお、蓋部材１４０の外部から位置決め用嵌合部１６４が貫通穴１４６に嵌合していることを確認することができる。

以上、本発明の具体的な実施例を図１乃至図９に基いて説明したが、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記の各実施例に種々の改変を施すことができる。

１００、１００’ 吸排気弁
１１０弁本体
１１２給排水口
１１３弁室
１１４シート
１２０フロート弁
１３０シートユニット
１４０蓋部材
１５０コイルバネ
１６０、１６０’ バネ受け部材
１６４嵌合部
２００押圧操作用工具
２３０回転操作用工具

Claims

給水配管に設けられ、給水時には前記給水配管内の空気を外部に排気するとともに前記給水配管内の水が外部に漏出するのを防止し、水抜き時には外部から前記給水配管内に空気を導入して水抜きを行う吸排気弁であって、
弁室及びその下端部に設けられる給排水口を有する弁本体と、前記弁室内に配置されるフロート弁と、前記弁本体内に上下に移動自在に挿入されて前記フロート弁と離接するシートユニットと、前記弁本体の上部に螺着される蓋部材と、該蓋部材と前記シートユニットとの間に配設されるとともに前記シートユニットを下方に付勢するバネと、前記蓋部材と前記バネとの間に上下に移動自在に配設されるバネ受け部材とを備え、
前記バネ受け部材は、前記蓋部材に形成される貫通穴に摺動自在に嵌合する嵌合部を有
することを特徴とする吸排気弁。
前記蓋部材は、前記貫通穴を挟んで複数の有底穴をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の吸排気弁。